Ниобий металл
Где найти тугоплавкий металл для сверхпроводников, работающий при криогенных температурах? Ниобий – редкий металл с температурой плавления 2477 °C, обладающий уникальными сверхпроводящими свойствами при охлаждении до минус 264 °C. Поставляется в виде слитков, прутков, проволоки, листов, порошка различной чистоты от 99% до 99,99%. В «Стальметгрупп» можно купить ниобий с гарантией химического состава. Организуем поставку оптом со склада. Принимаем оплату переводом на расчетный счет. Получите консультацию по телефону +7 (727) 317-21-68.
Физико-химические свойства:
- Плотность 8,57 г/см³;
- Температура кипения 4744 °C;
- Удельное электросопротивление 0,152 Ом·мм²/м;
- Модуль упругости 105 ГПа;
- Коэффициент теплового расширения 7,3×10⁻⁶ град⁻¹.
Сверхпроводимость ниобия при температуре жидкого гелия позволяет создавать магниты с индукцией до 10 Тл без потерь энергии. Металл не взаимодействует с кислотами при комнатной температуре, кроме плавиковой. Пластичность материала сохраняется при деформации до 40%. Цена ниобия определяется степенью чистоты, формой выпуска, размером партии.
Применение
Ниобий производится по ГОСТ 16099-80. Металл применяется в производстве сверхпроводящих магнитов МРТ-томографов, ускорителей частиц, термоядерных реакторов. Применяется в атомной энергетике, аэрокосмической промышленности, химическом машиностроении. Легирующая добавка ниобия повышает прочность сталей, жаропрочных сплавов.
Отрасли использования:
- Медицинская техника – магниты томографов, криогенные системы, хирургические импланты;
- Электроника – конденсаторы, СВЧ-резонаторы, подложки микросхем;
- Металлургия – легирование трубных сталей, нержавеющих марок, титановых сплавов;
- Химическая промышленность – теплообменники, реакторы для агрессивных сред;
- Ювелирная промышленность – гипоаллергенные украшения, монеты, медали.
Ниобиевая проволока диаметром 0,1-10 мм используется для намотки сверхпроводящих соленоидов. Листы толщиной 0,5-50 мм применяют в конструкциях ускорителей элементарных частиц. Порошок ниобия с размером частиц 1-100 мкм необходим для производства танталовых конденсаторов. Интерметаллид Nb₃Sn сохраняет сверхпроводимость в магнитных полях до 30 Тл.
Производство, контроль качества
Получение ниобия включает обогащение руды, восстановление оксидов, рафинирование электронно-лучевой плавкой. Исходное сырье – колумбит-танталитовые концентраты с содержанием Nb₂O₅ от 30 до 60%. Чистота конечного продукта достигает 99,99% после многократной переплавки.
Технологические операции:
- Вскрытие концентрата плавиковой кислотой при 90 °C;
- Экстракционное разделение ниобия от тантала;
- Осаждение гидроксида аммиаком;
- Прокаливание до пентоксида Nb₂O₅ при 800 °C;
- Алюминотермическое восстановление с получением чернового металла;
- Электронно-лучевая переплавка в вакууме 10⁻⁵ Па.
Контроль качества включает спектральный анализ на 30 примесных элементов. Измеряется критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние. Проверяется микроструктура, размер зерна, отсутствие включений. Менеджеры предоставят прайс-лист с актуальными ценами на различные марки.
Обработка
Механическая обработка ниобия требует специального инструмента из твердых сплавов. Резание выполняется с подачей СОЖ для отвода тепла. Сварка производится в среде аргона или в вакууме. Звоните для уточнения возможности изготовления изделий под заказ.
Методы обработки:
- Прокатка – деформация при 1200 °C со степенью обжатия до 90%;
- Волочение – получение проволоки через твердосплавные фильеры;
- Точение – скорость резания 30-50 м/мин, подача 0,1-0,2 мм/об;
- Электроэрозия – обработка сложных контуров без механического воздействия.
Окисление материала начинается при 200 °C с образованием пентоксида Nb₂O₅. Водородное охрупчивание происходит при содержании H₂ более 0,01%. Наклеп при холодной деформации снимается отжигом при 1000-1200 °C в вакууме. Специалисты помогут рассчитать требуемое количество материала с учетом технологических припусков. Отгрузка выполняется в герметичной упаковке.
